Question

Решите плиз 1)Между параллельными заряженными пластинами, расположенными горизонтально, удерживается в равновесии пылинка массой 10-12кг с зарядом -5*10-16Кл. Определите разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними 1 см.

Answer 1

Любое тело в равновесии если геометрическая сума всех сил, действующих на него равна нулю (1 закон Ньютона), т.к. пылинка находится м/у пластина ми конденсатора на нее кроме силы тяжести действует еще и сила со стороны электрического поля конденсатора, т.к  характеристиками поля служит напряженность и потенциал. то можно сделать вывод, то с одной стороны напряженность - это Е=F/q, с другой - это Е=U/d, т.к. левые части равны - равны и правые, F/q=U/d, F=mg получаем: mg/q=U/d   U= (mgd)/q, теперь надо вспомнить, что 1 см= 0,01 м, q= 1,6 *10 ^-19Кл, g=10 м/с^2..УСЕ!!! Подставляем и считаем: U= (10^-12*10*10^-2)/1.6*10^-19=.0,625*10^6 (В)

Answer 2

Для решения задачи воспользуемся равенством для силы Кулона, действующей на заряд:

F = qE,

где F - сила, q - заряд частицы, E - напряженность электрического поля.

В данной задаче пылинка находится в равновесии, следовательно, сила Кулона, действующая на пылинку, должна быть уравновешена силой тяжести, действующей на пылинку:

F_c = F_t,

где F_c - сила Кулона, F_t - сила тяжести.

Сила тяжести на пылинку можно выразить через ее массу m:

F_t = m*g,

где g - ускорение свободного падения.

Таким образом, уравнение для равновесия пылинки будет выглядеть следующим образом:

qE = mg.

Выразим напряженность электрического поля через разность потенциалов U и расстояние между пластинами d:

E = U/d.

Подставляя это выражение в уравнение для равновесия пылинки, получаем:

qU/d = mg,

откуда можно выразить разность потенциалов между пластинами:

U = (mgd)/q.

Подставляя численные значения, получаем:

U = (10^-129.810.01)/(510^-16) ≈ 1.9610^4 В.

Ответ: разность потенциалов между пластинами составляет около 1.96*10^4 В.